Чёрные дыры и Вселенная

Метеоцентр.Азия - наш новый сайт с высокодетализированными прогнозами погоды по пунктам России и мира
Облегчённая версия Метеоклуба (для КПК)
Карта активных участников Метеоклуба (105 кБ)    Таблица дней рождения активных участников Метеоклуба
Клуб любителей метеорологии (группа ВКонтакте)

Чёрные дыры и Вселенная

Сейчас в Метеоклубе:
Участников - 5 [ kostian, Oblak, alex_kupchino, Scotty26063, artur ]
Максимальное одновременное количество посетителей: 7 [28 Июн 2017 01:20]
Гостей - 0 / Участников - 7

 - Начало - Ответить - Статистика - Регистрация - Поиск -
МЕТЕОКЛУБ : независимое сообщество любителей метеорологии (Европа и Азия) : ФОРУМ О ПОГОДЕ И ПРИРОДЕ / Науки о природе / Чёрные дыры и Вселенная
. 1 . 2 . 3 . 4 . 5 . 6 . >>
Автор Сообщение
roman ashirov
Участник
Письмо
Казань, Зазеркалье
# Дата: 15 Окт 2007 16:22


zzann

Да, я тоже не совсем понимаю, в частности, если вторая частица летит в чёрную дыру, то она должна как бы увеличивать массу дыры, а в сумме с покинувшей дыру частицей по идеи должно быть равновесие? :)

Улететь должно излучение

Так и есть. Согласно теории, чёрные дыры звёздной массы могут порождать только безмассовые частицы: фотоны, нейтрино всех видов (81 % всех частиц), гипотетические гравитоны. Они ведь тоже имеют, пусть и условно, свои античастицы. То есть рождается два фотона, один с той стороны, другой - с этой стороны горизонта. Я тут почитал разные статьи, принцип излучения Хокинга связан именно с тем, что частицы рождаются именно по разные стороны горизонта, и только с этим. В книге Новикова тоже упоминалось далее, что чёрные дыры звёздной массы излучают только безмассовые частицы.

Вот интересная статья:
http://www.sciam.ru/2006/3/phizical.shtml

gekla
Участник
Письмо
Москва
# Дата: 15 Окт 2007 22:43


Немного может и неграмотный вопрос:

Частицы условно безмассовые или реально нуль в них массы?

Масса ведь - мера инертности тела, у них нет инертности и они тогда не взаимодействуют с массами? На них влияет только искажение пространства вокруг массивных тел, особенно ЧД?

zzann
Участник
Письмо
Севастополь
# Дата: 16 Окт 2007 00:22


да, хорошая статья. Только слишком кратко, чтобы разобраться. Вопросы достаточно серьезные. Там везде говорится о виртуальных фотонах, а я почему-то думал об электронно-позитронных парах.

gekla:
У фотона
масса покоя m0 равна нулю, скорость v равна скорости света c, масса в движении m не равна нулю
m=m0/sqrt(1-v^2/c^2)=0/0
Мерой инерции и гравитационной массой любого тела является m.
Искривление пространства-времени и гравитационное взаимодействие - это синонимы. Любое тело, в том числе и фотон, искривляет вокруг себя пространство-время, не только черная дыра

slr
Участник
Письмо
# Дата: 16 Окт 2007 10:46 - Поправил: slr


Вообще точно что "свет точно самое темное место в физике".
С одной стороны "дуалистическая природа" света сомнительна и противоречива.Например если свет это частица, то она должна иметь массу и обьем отличные от нуля.Если это волна то она по определению может возникнуть только как возмущение в среде частиц а не как поток частиц. Последнее неприемлется "безэфирной теорией вакуума", первое тоже спорно.

А по поводу статьи, тоже не все гладко, особенно неясно вот что- если фотоны что-то вроде пары "фотон-антифотон" то втягиваясь в черную дыру с одинаковой вероятностью они должны там аннигилировать при встрече! Так же и вылетая с горизона "антифотоны" при встрече с нормальными фотонами должны тоже аннигилировать как и волны в противофазе- в чем тогда смысл такого излучения, как его обнаружить? Более того, пусть это не так и разделение происходит, фотоны улетают, но причем тут масса черной дыры и ее(массы) падение? Излучает не дыра а пространство вокруг нее, более того, в дыру отправляется один из фотонов который по теории там должен превратится в массу.

Вот цитата оттуда
Однако в искривленном пространстве­времени вокруг черной дыры один фотон из пары может оказаться захваченным внутрь горизонта(читай внутрь дыры, мое прим.), в то время как другой будет выброшен наружу. В результате виртуальные пары могут превращаться в реальные, образуя направленный наружу световой поток, уменьшающий массу дыры(ну да, а как же те что туда залетели :) ). В целом это излучение похоже на тепловое (как, например, от раскаленного уголька) с температурой, обратно пропорциональной массе черной дыры. Описанное явление называют эффектом Хокинга. Если дыра не будет поглощать вещество или энергию(а когда она поглощает один из пары фотонов, это что такое, простите P. caninus чтоли а не энергия :)) вся ее масса со временем превратится в излучение Хокинга.

zzann
У фотона
масса покоя m0 равна нулю, скорость v равна скорости света c, масса в движении m не равна нулю
m=m0/sqrt(1-v^2/c^2)=0/0


Как это? Если м0 равна нулю то по уравнению и м равно нулю а вы пишите масса в движении m не равна нулю?

kostian
Участник
Письмо
космополит, мой дом - планета Земля
# Дата: 16 Окт 2007 14:30


slr

Из уравнения m = 0/0 не следует, что m = 0, т.к. на ноль делить нельзя. Это, как известно из математического анализа, неопределенность. Фотон не имеет массы покоя, т.к. в покое не существует. Возникнув, он сразу движется со скоростью света и имеет энергию E = hv, где h - постоянная Планка, v - частота. Из уравнения E = mc^2 получим, что масса фотона m = hv / c^2.

roman ashirov
Участник
Письмо
Казань, Зазеркалье
# Дата: 16 Окт 2007 14:46


slr

Вот цитата оттуда
Однако в искривленном пространстве­времени вокруг черной дыры один фотон из пары может оказаться захваченным внутрь горизонта(читай внутрь дыры, мое прим.), в то время как другой будет выброшен наружу. В результате виртуальные пары могут превращаться в реальные, образуя направленный наружу световой поток, уменьшающий массу дыры(ну да, а как же те что туда залетели :) ). В целом это излучение похоже на тепловое (как, например, от раскаленного уголька) с температурой, обратно пропорциональной массе черной дыры. Описанное явление называют эффектом Хокинга. Если дыра не будет поглощать вещество или энергию(а когда она поглощает один из пары фотонов, это что такое, простите P. caninus чтоли а не энергия :)) вся ее масса со временем превратится в изл


Я сначала тоже не понял, но потом быстро разобрался и без утомительного поиска информации в и-нете, это ещё легко объяснить, скажу своими словами:

В ваккуме каждый момент времени, как известно, рождаются пары частица-античастица и через мгновение мгновений (10^-24 с (если не ошибаюсь)) аннигилируют, на мельчайший миг (10^-24 c) нарушая закон сохранения энергии, и уходят обратно в небытие (виртуальные частицы, физический ваккум), таким образом из "ничего" как бы рождаются частицы и тут же исчезают в "ничто". Они существуют не "реально", а "виртуально" (в потенциальной возможности). Около горизонта событий - пусть это будет, например, совершенно одинокая чёрная дыра, которой неоткуда поглощать материю, - идут подобные же процессы, в которых иногда, с определённой вероятностью, за счёт гравитационной энергии чёрной дыры две виртуальные частицы могут стать реальными (потенциальная возможность реализуется), "долгоживущими" (они не смогут слиться, оказавшись по разные стороны горизонта). Обе частицы, таким образом, стали реальными за счёт энергии ЧД! Закон сохранения энергии не может быть нарушен (на время большее, чем 10^-24 c) - частицы, став реальными, отняли энергию у ЧД!!! Одна частица останется под горизонтом, но другая-то улетит, унося энергию ЧД с собой. Таким образом, масса ЧД уменьшается ("испарение Хокинга"). Надеюсь, что Вы меня поняли? :)

slr
Участник
Письмо
# Дата: 16 Окт 2007 15:12


kostian
Тогда думаю что однозначно можно предположить это не частица. Если фотон обладает какими-то параметрами только во время движения значит это волна. Причем если взять обычные известные нам волны то о них можно говорить только как об энергии, так как тяжело представить себе "массу волны", разве что только массу вещества охваченного волной, не знаю, возможно это результат незнания определенных основ но я не могу представить себе "и волну и частицу одновременно"

roman ashirov
Я Вас понял, но Вы меня наверное не совсем :)
Если мы говорим о паре "частица-античастица", и предположим что на горизонте событий они разделяются то, обратите внимание на это:
Вопервых, не факт что в дыру уходят только античастицы или частицы, они могут уходить туда равновероятностно.
Отсюда- и с горизонта могут вылетать равновероятностно что те что те, причем если наш мир из "частиц" то у "античастицы" просто нет шансов уцелеть, она аннигилирует с любой встречной частицей.

Теперь про энергию. А где написано или из чего следует что предпологаемое разделение требует энергии? Гравитационное взаимодействие само по себе не требует энергии это и есть один из трех типов энергии, более того можно предположить что при разделении тех условных пар фотонов выделяется энергия как и при делении ядер. Тоесть эта самая дыра наоборот может "питаться пространством" поедая постепенно эти самые фотоны и в конце концов можно даже представить что с такой динамикой имеющиеся черные дыры "выжрут" :) все пространство и потом сольются и получится опять большая звезда для большого взрыва :) Вот еще один механизм сужения вселенной ;)

roman ashirov
Участник
Письмо
Казань, Зазеркалье
# Дата: 16 Окт 2007 15:57


slr
Отсюда- и с горизонта могут вылетать равновероятностно что те что те, причем если наш мир из "частиц" то у "античастицы" просто нет шансов уцелеть, она аннигилирует с любой встречной частицей

Частица аннигилирует не с любой первой встречной частицей, а только со "своей". Например, электрон только с позитроном, причём при слишком высоких энергиях они аннигилировать не успевают, пролетая мимо друг друга.

Теперь про энергию. А где написано или из чего следует что предпологаемое разделение требует энергии?

Ну можно доказать от обратного, строго математически. :) Предположим, что виртуальная пара становится реальной, а энергия-масса ЧД при этом не изменяется. Но тогда получается, пара частиц родилась из ничего, энергия-масса Вселенной в целом увеличилась на энергию-массу этих двух частиц, что невозможно, так как закон сохранения энергии должен выполняться. Мы пришли к противоречию, значит энергия-масса ЧД должна уменьшаться на величину энергии-массы рождённых частиц.

Тоесть эта самая дыра наоборот может "питаться пространством" поедая постепенно эти самые фотоны и в конце концов можно даже представить что с такой динамикой имеющиеся черные дыры "выжрут" :) все пространство и потом сольются и получится опять большая звезда для большого взрыва

В том-то и дело, что не может "питаться пространством", означало бы нарушение закона сохранения энергии. Виртуальные фотоны не реальны, а потенциальны. :)

zzann
Участник
Письмо
Севастополь
# Дата: 16 Окт 2007 16:42


slr, kostian.

Связь между массой и скоростью можно записать еще в другом виде.
Если обозначить Е0=m0c^2 - энергия покоя, Е=mc^2 - энергия в движении, p=mv - импульс, то можно получить связь между энергией и мпульсом
E=(+ или -)sqrt(p^2c^2+E0^2)
Эта зависимость E(p) называется законом дисперсии. На плоскости E, p это гипербола. Вехняя ветвь гиперболы, плюс перед корнем - это материя. Нижняя с минусом - антиматерия.

Для фотона с нулевой массой покоя m0=E0=0 получаем E=pc, линейный закон дисперсии. Никаких неопределенностей.

Можно пойти еще дальше. Рассмотрим тахионы со скоростью v>c. Тогда по формуле m=m0/sqrt(1-v^2/c^2) у них масса покоя чисто мнимая
Если обозначить энергию покоя Е0=i*m0c^2, то получится закон дисперсии E=(+ или -)sqrt(p^2c^2-E0^2). Тоже никаких противоречий, зависимость энергии от импульса вполне нормальная, тоже гипербола

zzann
Участник
Письмо
Севастополь
# Дата: 16 Окт 2007 17:03


В виртуальной или реальной паре античастица к фотону - это такой же обычный фотон, только у него должен быть противоположный импульс. И если у них есть поляризация и момент импульса, то они тоже должны быть противоположны. Все это нужно для ненарушения законов сохранения.

А при аннигиляции фотона и антифотона из пары опять же получается два (или больше) фотонов. Можно рассматривать аннигиляцию как рассеяние...

slr
Участник
Письмо
# Дата: 16 Окт 2007 17:54 - Поправил: slr


roman ashirov
Ну можно доказать от обратного, строго математически. :)
Предположим, что виртуальная пара становится реальной, а энергия-масса ЧД при этом не изменяется. Но тогда получается, пара частиц родилась из ничего, энергия-масса Вселенной в целом увеличилась на


А почему это, энергия и масса не увеличились, просто пространство было преобразовано в материю, тоесть вселенная уменьшается, вернее сжимается. Если предположить что пространство не пустое а содержит "эфир", то вот этот "эфир" черная дыра и потребляет.

энергию-массу этих двух частиц, что невозможно, так как закон сохранения энергии должен выполняться.

Все возможно :)Можно предположить что угодно, вплоть до того что вселенная система не единственная и абсолютно замкнутая, тогда накачка энергии в нее приведет естественно к росту энергии в "этой" вселенной но и к уменьшению в "той" Тут можно разгуляться как угодно, и та статья тому пример ;)
А аннигиляция будет происходить в результате встречи получившегося антифотона и любого нормального фотона, их что мало там вокруг дыры чтоли.

MichaelP
Участник
Письмо
Москва
# Дата: 16 Окт 2007 18:33


slr

Вы слишком большое значение придаете описательной части. Современная квантовая механика это даже, скорее, не теория, а модель. И виртуальные частицы в ней существуют для удобства расчетов. Так, аналогично, для расчета взаимодействия электрона с кристаллической решеткой вводят виртуальную частицу фонон и рассматривают взаимодействие электронов с фононами.

Может такой подход плох и малонагляден. Например, Эйнштейну он активно не нравился. Не зря же в сторону суперструн и других вещей активно копают. Но у него есть одно большое достоинство - он отлично совпадает с экспериментом. Насколько я помню, до сих пор рекорд по точности совпадения расчета с экспериментом принадлежит квантовой электродинамике (одна из частей так называемой "Стандартной модели"), а именно, величина магнитного момента электрона.

Если бы Ваши абстрактные рассуждения приводили к таким же результатам...

slr
Участник
Письмо
# Дата: 16 Окт 2007 19:13


MichaelP
Ну это не удивительно что я рассуждаю описательно, так как такой уровень знаний. Я прочитал несколько научно-популярных книжек о СТО/ОТО и работах на эту тему, не более.
Но мне интересны достижения в этой области и хотелось бы чтоб они были однозначны и достаточно стройны, как в расчетах так и в описании. Да и статья которую обсуждаем целиком описательная, расчетов там нет. Может они есть в работах упомянутых там ученых но врядли есть четкая модель излучения черной дыры.
Да и есть прагматическая точка зрения- мы обычно ждем видимых результатов а то что происходит в "башне из слоновой кости" не всем понятно и интересно.

slava31
Участник
Письмо
Монино
# Дата: 9 Сен 2008 23:19 - Поправил: slava31


пробный запуск коллайдера(из-за которого образуется черная дыра :)) будет завтра
http://voronezh.rfn.ru/cnews.html?id=48294

surok
Участник
Письмо
Санкт-Петербург (север)
# Дата: 10 Сен 2008 07:18


Не понимаю, почему все ждут чёрные дыры именно сегодня? Ведь с сегодняшнего дня просто начнут гонять пучок по ускорителю и смотреть, как он будет себя вести, как будет контролироваться его траектория и прочее. Сталкивать частицы начнут в конце октября. Вот тогда особо впечатлительным особам можно будет паниковать:)

Doof
Участник
Письмо
Москва. ЮБутово
# Дата: 10 Сен 2008 11:35


surok

Я бы не ждал черной дыры и впоследствии :-) Просто они себе цену набивают.

Zann
Участник
Письмо
Екатеринбург
# Дата: 10 Сен 2008 11:46


Сталкивать частицы начнут в конце октября.
surok

Да, эти испытания назначены на 21 октября.

Я бы не ждал черной дыры и впоследствии :-)
Doof

Там образуется черная дыра очень маленького размера и будет существовать всего тысячные доли секунды, поэтому ничего плохого она натворить не успеет :)

Subtropic
Участник
Письмо
Ростов н/Д, Россия
# Дата: 10 Сен 2008 12:34


Zann
поэтому ничего плохого она натворить не успеет :)
И вообще что-то ждать нам от всего этого,всё равно,что ждать от свиньи молока:-)По крайней мере в ближайшие сотню лет.Люди там зарабатывают деньги.

roman ashirov
Участник
Письмо
Казань, Зазеркалье
# Дата: 10 Сен 2008 21:53


Я так понял, они хотят протоны расщепить на кварки, чтоб наконец доказать, что они реально существуют, а не суть стройное, но непомерно сложное математическое построение? Ну и дальнейшие эксперименты в этом духе, по поиску теоритических, но не обнаруженных на опыте частиц?

stormray
Участник
Письмо
Москва, Царицыно
# Дата: 10 Сен 2008 22:33


Жутики адронного коллайдера - особенно весёлая первая позиция:

Потенциально опасные для Земли аномалии, способные возникнуть в Большом адронном коллайдере:

Страпельки («странные капельки», англ. strangelets) – гипотетические объекты так называемой странной материи, состоящие из отрицательно заряженных свободных кварков, не объединенных в адроны. Сталкиваясь с ядром нормального атома, страпелька вызывает его превращение в странную материю, которое сопровождается выделением энергии и разлетанием во все стороны новых страпелек, порождая цепную реакцию.

Черная дыра – гравитационный феномен, способный поглощать в себя все объекты, включая излучение. Проблема заключается в том, что безопасность образования микроскопической черной дыры в БАК обеспечивается лишь принципом неопределенности квантовой механики, по другим физическим моделям она представляет серьезную опасность.

Магнитный монополь – полюс магнита, существующий отдельно от другого полюса магнита. Хотя в наших условиях любой магнит, сколько его ни делить, остается диполем, существование монополя теория не исключает. Присутствие магнитных монополей может ускорить распад протонов в окружающем веществе.

Антивещество – антипротоны, которые при столкновении с протонами аннигилируют вещество, что приводит к мощному выбросу энергии. Несмотря на то, что синтезируемые количества антивещества на Земле не представляют угрозы, никто не знает, как именно может себя повести антивещество при моделировании условий Большого взрыва.

Хроносдвиг – протонные столкновения в БАК могут приводить к формированию специфических областей пространства-времени с замкнутыми временеподобными кривыми, в которых возможны нарушения причинно-следственных связей.


http://russianews.ru/second/17529

LESS
Участник
Письмо
Приокский лесс на юге МО
# Дата: 11 Сен 2008 16:00


stormray

в которых возможны нарушения причинно-следственных связей.

Ну и сказанули...

Subtropic
Участник
Письмо
Ростов н/Д, Россия
# Дата: 11 Сен 2008 21:10


"Российские ученые предлагают построить в Подмосковье Большой линейный коллайдер электронов и позитронов, еще более мощный"
"Между тем, Россия и так вложила немало усилий для постройки Большого адронного коллайдера, который стал международным проектом. В работе над ним участвовали многие российские ученые и институты."
http://www.rambler.ru/news/science/0/566123270.htm l

ded
Участник
Письмо
наро-фоМИНСК
# Дата: 11 Сен 2008 21:31


Subtropic
Российские ученые предлагают построить в Подмосковье Большой линейный коллайдер электронов и позитронов, еще более мощный"

Странное предложение. Дело в том, что в Подмосковье (Серпухов, Протвино) такой ускоритель уже был почти построен.

Вокруг Протвино под землей проложен тоннель длиной 21 км — ускоритель протонов. Тоннель когда-то заморозили — денег на окончание строительства не хватило. Что там сейчас, никто не знает. Чтобы добраться до тоннеля, нужно проехать через Протвино и двигаться прямо, по направлению к Оболенску; ориентир — недостроенная пожарная каланча справа. После нее повернуть налево, доехать до оврага, спуститься в овраг, дойти до шлагбаума (он слева), оттуда спуститься в другой овраг. Из склона оврага торчит труба диаметром с тоннель в метро. Вход забит железными листами, но есть лаз.

Ежегодно из бюджета выделяются 58 млн. рублей на обслуживание этой трубы (откачка воды и прочее).

LESS
Участник
Письмо
Приокский лесс на юге МО
# Дата: 12 Сен 2008 08:35


ded

Ежегодно из бюджета выделяются 58 млн. рублей на обслуживание этой трубы (откачка воды и прочее).

Вот уж действительно народные денежки вылетают в трубу...

surok
Участник
Письмо
Санкт-Петербург (север)
# Дата: 13 Сен 2008 17:14


За коллайдером можно наблюдать онлайн.

Rescuer
Участник
Письмо
Penza, Russian Federation
# Дата: 13 Сен 2008 17:32


surok
За коллайдером можно наблюдать онлайн.

Прикольно, штаны уже висят, сушаться :D)))
А если серьёзно, то Коллайдер не только не погубит человечество, но и может спасти людей в случае, если "Всемирный Пипец" придёт с другой стороны- ядерная война, например, или падение космического тела на Землю. Тогда в помещениях Коллайдера на глубине 100 метров может укрыться не одна тысяча человек, особенно если всё "лишнее" из него выкинуть.
Можно даже фильм такой снять, как жители со всей Европы перед падением метеорита пытаются прорваться в Коллайдер, а учёные не хотят освобождать в нем место, выбрасывая оборудование, типа, вдруг пронесёт и всё ещё пригодиться

slava31
Участник
Письмо
Монино
# Дата: 13 Сен 2008 19:36


surok
ну Вы хотя бы предупредили ,что это шутка :)

roman ashirov
Участник
Письмо
Казань, Зазеркалье
# Дата: 21 Сен 2008 22:14


Мне человек из ЦЕРНа сегодня звонил. Говорит, опыты, запланированные на 21 октября отменяются. Коллайдер у них накрылся, что-то там сломалось и на починку уйдёт как минимум два месяца. :(

Похоже, в этом году опытов по сталкиванию протонов уже не будет.

kostian
Участник
Письмо
космополит, мой дом - планета Земля
# Дата: 21 Сен 2008 22:21


roman ashirov

Да, там сотня магнитов вышла из сверпроводящего состояния в обычное, и жидкий гелий куда-то там испарился. Так что конец света откладывается, еще пару месяцев после октября поживем спокойно! ;)

surok
Участник
Письмо
Санкт-Петербург (север)
# Дата: 21 Сен 2008 22:53


kostian
еще пару месяцев после октября поживем спокойно

Ну вот как раз к Новому Году подарок будет:)

Кстати, тут по сети такая идея ходит, что у физиков оказывается есть традиция: каждые 16 миллиардов лет они собираются вместе и запускают большой адронный коллайдер.

. 1 . 2 . 3 . 4 . 5 . 6 . >>
Ваш ответ

          Отменить *Что это?

 » Логин  » Пароль 
 
 
Полезная информация:



Поддержка: miniBB forum software © 2001-2017